Name: Monitoramento metástases tumorais e lesões osteolíticas com bioluminescência e CT Micro Imagem (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-04-14T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 4 s
Description: Aprenda a monitorar metástases tumorais e lesões osteolíticas em modelo murino usando bioluminescência e micro CT. Esta técnica combina imagem funcional e anatômica para análise longitudinal da progressão da doença óssea.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Imagem longitudinal é usada em estudos pré-clínicos para acompanhar o progresso de uma doença ou medir o efeito de uma terapêutica. Em oncologia, métodos ópticos fornecem ferramentas rigorosa para monitorar o crescimento do tumor e entregar quantificação precisa do crescimento celular ou a expressão de genes em cada momento em tal estudo. Alterações anatômicas pode ser medida utilizando uma técnica de alta resolução, como microCT, mas para imagens longitudinal uma dose de raios-X de baixa deve ser usado para evitar artefatos biológicos. Imagens ópticas e microCT pode ser co-registrados para fornecer uma combinação de dados anatômicos e funcionais garantir que o máximo de informação é extraída do modelo animal. 1. Preparação celular <ol><li> Caliper fornece uma gama de luciferase linhas expressando câncer de células para pesquisa pré-clínica em modelos de mouse. </li><li> MDA-MB-231-luc-D2H2LN é uma linha de células mamárias humanas tumor expressando o gene da luciferase, que pode ser usado como um indicador óptico de tumorgenesis in vivo. Esta linhagem celular é criado a partir de uma metástase ganglionar espontânea que se originou a partir de um tumor mamário pad D3H1 gordura e é conhecido de forma agressiva formar metástases. </li><li> As células são fornecidos como uma cultura isentos de agentes patogénicos congelados que prontamente cresce em mídia padrão sem a necessidade de marcadores de seleção. </li><li> Para verificar a atividade luciferase antes da injeção no animal um frasco de 90% confluentes é colhido por tripsinização. Atividade de luciferase é medido por dispensar 50.000 células em uma placa de microtitulação e execução de diluição serial. </li></ol> 2. Intracardíaca injeção de células em animais <ol><li> Antes da injeção, os animais são anestesiados com isoflurano 3%. </li><li> 1-3000000 células são injetadas no volume 50uL para o ventrículo esquerdo. Suspensão de células contém 150ug/ml D-Luciferina para validar a técnica de injecção. </li><li> Para confirmar uma injeção de ratos correta intracardíacas são gravadas no sistema IVIS. Ratos que mostram sinal de BLI por todo o corpo ter sido injetado corretamente. Se o sinal está localizada as células não foram injetados corretamente no coração. </li></ol> 3. BLI imagem para monitorar metástases <ol><li> O shuttle imaging suporta o mouse para captura de dados em ambos os Spectrum IVIS eo QuantumFX sistema microCT. </li><li> O ônibus ajuda a manter o animal na mesma posição para imagens e incorpora sinais fiducial para ajudar na automática co-registro. A câmara é ligada ao vaporizador isofluorance para manter a anestesia. </li><li> Assistente de imagem no software Image Vivendo 4.1 pode ser usado para selecionar automaticamente o tempo de exposição, f-stop e binning e garantir a coleta de dados quantitativos. </li><li> Várias imagens podem ser adquiridos e comparados em estudos longitudinais que cobrem segundos ou meses, dependendo da natureza do experimento. </li><li> Dia pós-injeção de células 6, BLI imagem com IVIS Spectrum mostra metástases para o osso em sete dos nove camundongos. </li></ol> 4. Acompanhamento longitudinal de lesões osteolíticas usando micro CT <ol><li> Os ratos que mostraram metástases ósseas claro e visível usando BLI foram fotografadas no micro FX Quantum sistema de CT. </li><li> O Quantum FX micro sistema de CT fornece imagens de alta qualidade a uma dose de raios-X de baixa o suficiente para permitir verdadeira longitudinal micro CT em estudos pré-clínicos. </li><li> Degradação óssea em ambas as pernas podem ser monitorados longitudinalmente usando este sistema em menos de um minuto. </li><li> Os ratos são anestesiados com isoflurano 3% e podem ser transferidos diretamente do sistema Spectrum IVIS. </li><li> Duas imagens de 60 milímetros são costuradas juntas para capturar o ponto de vista animal inteiro. </li><li> A FOV 30mm é ideal para imagens de joelho em alta resolução. </li><li> A única digitalização com resolução alta o suficiente para medir e quantificar metástases ósseas leva apenas 18 segundos e oferece uma dose de apenas 13mGy. </li><li> Camundongos foram fotografadas até 8 vezes em 36 dias com o sistema de CT micro, sem afetar o crescimento do tumor ou a saúde do animal. </li><li> O micro tomografia computadorizada mostrou que leisions óssea foram visíveis no dia 10 e progrediu muito rapidamente, o que corresponde ao aumento do sinal de BLI. </li></ol> 5. 3D co-registro e análise de BLI e UCT <ol><li> Uma vez que as imagens foram capturadas em ambos o espectro IVIS e FX Quantum micro dados CT sistema pode ser co-registrados em uma reconstrução 3D. </li><li> MicroCT imagens são exportadas como arquivos DICOM e carregado na ferramenta imagem viva modalidade 4,1 3D Multi. </li><li> No Software imagem viva executar o programa DLIT a três dimensões reconstruir o sinal óptico. </li><li> A ferramenta de referência no software é usado para co-registrar o sinal de BLI óptica para a imagem CT micro. </li><li> Conjuntos de co-registrados os dados podem ser analisados ​​quantitativamente para monitorar vários parâmetros durante a progressão da doença aqui estamos acompanhando o crescimento do tumor metastático juntamente com o desenvolvimento da lesão osteolítica no osso. </li> &lt;/ Ol&gt;

<ol><li>Jenkins, D. E., Hornig, Y. S., Oei, Y., Dusich, J., Purchio, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bioluminescent+Human+Breast+Cancer+Cell+Lines+that+Permit+Rapid+and+Sensitive+in+vivo+Detection+of+Mammary+Tumors+and+Multiple+Metastases+in+Immune+Deficient+Mice%5BTitle%5D)+AND+%22Breast+Cancer+Research%22%5BJournal%5D)">Bioluminescent Human Breast Cancer Cell Lines that Permit Rapid and Sensitive in vivo Detection of Mammary Tumors and Multiple Metastases in Immune Deficient Mice.</a> Breast Cancer Research. 7, R444-R454 (2005).</li>
<li>Cowey, S., Szafran, A. A., Kappes, J., Zinn, K. R., Siegal, G. P., Desmond, R. A., Kim, H., Evans, L., Hardy, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Breast+Cancer+Metastasis+to+Bone%3A+Evaluation+of+Bioluminescent+Imaging+and+MicroSPECT%2FCT+for+Detecting+Bone+Metastasis+in+Immunodeficient+Mice%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+and+Experimental+Metastasis%22%5BJournal%5D)">Breast Cancer Metastasis to Bone: Evaluation of Bioluminescent Imaging and MicroSPECT/CT for Detecting Bone Metastasis in Immunodeficient Mice.</a> Clinical and Experimental Metastasis. 24, 389-401 (2007).</li>
<li>Labrinidis, A., Hay, S., Liapis, V., Ponomarev, V., Findlay, D. M., Evdokiou, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Zoledronic+Acid+Inhibits+Both+the+Osteolytic+and+Osteoblastic+Components+of+Osteosarcoma+Lesions+in+a+Mouse+Model%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Cancer+Research%22%5BJournal%5D)">Zoledronic Acid Inhibits Both the Osteolytic and Osteoblastic Components of Osteosarcoma Lesions in a Mouse Model.</a> Clinical Cancer Research. 15, (2009).</li>
<li>Kaijzel, E. L., Pluijm, G. vander, Lowik, C. W. G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Whole-Body+Optical+Imaging+in+Animal+Models+to+Assess+Cancer+Development+and+Progression%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Cancer+Research%22%5BJournal%5D)">Whole-Body Optical Imaging in Animal Models to Assess Cancer Development and Progression.</a> Clinical Cancer Research. 13, 3490-3497 (2007).</li>
<li>Minn, A. J., Kang, Y., Serganova, I., Gupta, G. P., Giri, D. D., Doubrovin, M., Ponomarev, V., Gerald, W. L., Blasberg, R., Massague, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Distinct+Organ-Specific+Metastatic+Potential+of+Individual+Breast+Cancer+Cells+and+Primary+Tumors%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Clinical+Investigation%22%5BJournal%5D)">Distinct Organ-Specific Metastatic Potential of Individual Breast Cancer Cells and Primary Tumors.</a> The Journal of Clinical Investigation. 115, (2005).</li>
<li>Xu, H., Christensen, A., Kuo, C., Nilson, D., Lim, E., Whalen, J., Kim, J. B., Zhang, N., Singh, R., Oldfield, S., Troy, T., Rice, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Co-registration+of+in+vivo+Optical+Tomography+and+Micro-CT+for+Longitudinal+Studies%5BTitle%5D)+AND+%22Word+Molecular+Imaging+Congress%22%5BJournal%5D)">Co-registration of in vivo Optical Tomography and Micro-CT for Longitudinal Studies.</a> Word Molecular Imaging Congress. , (2010).</li>
</ol>

Os autores são funcionários da Caliper Life Sciences que fazem o instrumento apresentado neste artigo.

Imagem de pequenos animais com microCT tem sido aplicada ao monitoramento lesões osteolíticas em condições patológicas, como o desenvolvimento do tumor (Cowey et al 2007;.. Labrinidis et al, 2009). Como imagem de bioluminescência de luciferase tumores marcada tem sido amplamente adotado pré-clínica, co-registro de imagens bioluminescência e microCT proporcionou uma melhor definição da localização anatômica dos sinais de bioluminescência (Kaijzel et al. 2007). Estudo anterior com um rótulo de linha de mama luciferase das células tumorais MDA-MB-231-luc-D3H2LN mostrou metástases para osso e desenvolvimento de lesões osteolíticas seguintes injeção intra-cardíaca (Jenkins et al 2005;. Minn et al, 2005). Neste estudo, exploramos um estudo longitudinal de metástases do tumor e atividade osteolítica com combinatória óptica e baixa dose de radiação de imagens microCT com o modelo de metástase sistêmica MDA-MB-231-luc-D3H2LN. Realizamos imagem seqüencial com IVIS Spectrum e FX Quantum microCT sistemas e bioluminescência alcançados e CT co-registro com a nossa imagem viva recentemente desenvolvido 4,1 software (Heng et al., 2010). Imagem de bioluminescência com IVIS fornece não-invasivo de detecção das células tumorais com alta sensibilidade, permitindo que os tumores para ser detectado em fase inicial. Imagem com Quantum FX permite a reconstrução 3D preciso das lesões ósseas e informações anatômicas detalhadas. Quantum FX sistema oferece imagem baixa dose de radiação, que permite o monitoramento longitudinal da progressão da doença. Correlação de lesões ósseas e metástases tumorais foi representado na imagem co-registrados, ea vantagem de rastreamento multimodalidade de desenvolvimento da lesão longitudinal foi claramente demonstrado.

monitoramento metástases tumorais e lesões osteolíticas com bioluminescência e ct micro imagem

Monitoring Tumor Metastases and Osteolytic Lesions with Bioluminescence and Micro CT Imaging

Entrega intracardíaca seguintes MDA-MB-231-luc-D3H2LN células para Nu / Nu camundongos, metástases sistêmicas desenvolveram nos animais injetados. Imagem de bioluminescência usando Spectrum IVIS foi empregado para monitorar a distribuição e desenvolvimento das células tumorais após o procedimento de entrega, incluindo a reconstrução DLIT para medir o sinal de tumor e sua localização. Desenvolvimento de lesões metastáticas para os tecidos ósseos desencadeia a atividade osteolítica e lesões à tíbia e fêmur foram avaliados longitudinalmente usando micro CT. De imagem foi realizado utilizando um sistema de micro Quantum FX CT com imagens rápidas e dose de raios-X de baixa. A baixa dose de radiação permite múltiplas sessões de imagem a ser realizada com uma dosagem de raios-X cumulativo muito abaixo LD50. Um rato dispositivo de transporte de imagens foi usado para seqüencialmente imagem os ratos com ambos IVIS Spectrum e FX Quantum alcançar o posicionamento exato de animais em ambos os bioluminescência e imagens de TC. O óptico e define CT dados foram co-registradas em 3-dimentions usando a imagem viva 4,1 software. Esta abordagem multi-modo permite acompanhar de perto o crescimento do tumor e do desenvolvimento simultâneo com a atividade osteolítica.

Um modelo de camundongo experimental de metástase óssea foi estabelecido após a entrega intracardíaca da luciferase expressando células tumorais mamárias. Desenvolvimento do tumor e resultou lesão osteolítica foram monitorados longitudinalmente, com a bioluminescência e CT micro imagem.

Monitoramento metástases tumorais e lesões osteolíticas com bioluminescência e CT Micro Imagem

Após a administração intracardíaca de células MDA-MB-231-luc-D3H2LN em camundongos Nu/Nu, desenvolveram-se metástases sistêmicas nos animais injetados. A bioluminescência...

<a class="grey_button" href="/video/3353">
Chinês
</a>

monitoring-tumor-metastases-osteolytic-lesions-with-bioluminescence

Research

JoVE Journal

Medicine

Medicina

Imagem de bioluminescência de hipóxia induzida a atividade do fator-1α é aplicada para monitorar o desenvolvimento hipóxia intracraniana tumor em um câncer de mama modelo de cérebro de rato metástase.

Na imagem de bioluminescência vivo Tumor de mama Dynamics Hipóxia metástase do cancro cerebral em um modelo de rato

Na patogénese da metástase óssea, a angiogénese é um processo crucial e, portanto, representa um alvo para imagiologia e terapia. Aqui, apresentamos um modelo do rato de site-specific metástases ósseas de câncer de mama e descrever as estratégias para não-invasiva angiogênese...

Multi-modal de imagem de angiogênese em um modelo de rato nu de Câncer de mama utilizando a ressonância magnética, tomografia computadorizada volumétrica e ultra-som

Os modelos animais são freqüentemente utilizada para estudar metástase de câncer de osso. Neste protocolo, iremos descrever dois métodos comuns de inoculação do tumor para estudos de metástase óssea e descrever brevemente algumas das análises utilizadas para monitorar e quantificar esses modelos.

Modelos de metástase óssea

Fonte:Marina Arantes Radicchi1, Victor Carlos Mello1,Victória Paz Machado1, Márcia Cristina Oliveira da Rocha1, Jaqueline Vaz de Oliveira1, Luana Cristina Camargo1,2, Luís Alexandre Muehlmann1, Ricardo Bentes Azevedo1, Sônia Nair Bao1, João Paulo Figueiró Longo11Instituto de Ciências Biológicas, Universidade de Brasília, 2Departamento de Processos Psicológicos Básicos, Instituto de Psicologia, Universidade de BrasíliaEste vídeo demonstra o procedimento para rastrear a progressão do tumor in...

Imagem bioluminescente da progressão do tumor de mama em um modelo de camundongo fêmea

imagem de bioluminescência é uma ferramenta bem conhecida para localizar tumores e metástases, mas a quantificação dessas imagens muitas vezes requer cálculos complexos e instrumentos particulares. Nós descrevemos o método luminoscore de usar fácil, com base nas condições de aquisição precisas, sem necessidade de cálculos, e permitindo que a carga tumoral e resposta ao tratamento a ser monitorado em modelos do rato.

Método Tumor Quantificação Baseada em bioluminescência para a progressão do tumor Monitoramento e efeitos do tratamento em modelos de ratos linfoma

Aqui usamos bioluminescentes, raio-x e positron-emissão calculado a tomografia computadorizada/tomografia computadorizada de imagem para estudar a atividade como a inibição de mTOR impactos tumores de medula óssea-incorporada do mieloma múltiplo em um modelo de transplante. Isto permite análises fisiologicamente relevantes, não-invasivo e multimodais do efeito antimieloma de terapias direcionamento incorporada a medula óssea mieloma tumores na vivo.

Imagem de tomografia computadorizada multimodal bioluminescentes e emissão positrônica Tomography/computacional de mieloma múltiplo Xenografts de medula óssea em camundongos NOG

Este trabalho predefine um protocolo avançado para avaliar com precisão o carregamento de tumores por meio da detecção de sinais de proteína fluorescente verde e bioluminescência, bem como a integração da técnica de detecção molecular quantitativa.

Estudando o câncer de mama triplo negativo usando modelo de câncer de mama ortotópico

A abordagem descrita combina ensaios experimentais de metástase da veia da cauda com imagens de animais vivos in vivo in vivo para permitir o monitoramento em tempo real da formação e crescimento da metástase do câncer de mama, além da quantificação do número e tamanho da metástase nos pulmões.

Uso combinado de ensaios de metástase de veia de cauda e imagens in vivo em tempo real para quantificar a colonização metastática do câncer de mama e carga nos pulmões

Os modelos de metástases ósseas não desenvolvem metástases uniformemente ou com 100% de incidência. A injeção direta intraóssea de células tumorais pode resultar em embolização do pulmão. Apresentamos nossa técnica de modelagem de tumores ósseos primários e metástases ósseas usando o implante de enxerto de tumor sólido no osso, levando a enxertia e crescimento reprodutíveis.

Modelagem de Tumores Ósseos Primários e Metástases Ósseas com Implante de Enxerto Sólido de Tumor em Osso

Aqui, descrevemos um método de monitoramento não invasivo envolvendo expressão de luciferase e proteína fluorescente verde em várias linhas de células cancerígenas de mama. Este protocolo fornece uma técnica para monitorar a formação de tumores e a colonização metastática em tempo real em camundongos.

Monitoramento do crescimento do câncer de mama e formação de colônia metastática em camundongos usando bioluminescência

O manuscrito descreve uma metodologia para o estabelecimento, bem como o monitoramento longitudinal do crescimento de metástases pulmonares espontâneas de tumores de mama injetados ortotopicamente, passíveis de intervenção em todos os estágios da cascata metastática.

In vivo Imagem para medir metástase pulmonar espontânea de células tumorais de mama injetadas ortotopicamente

Aprenda a monitorar metástases tumorais e lesões osteolíticas em modelo murino usando bioluminescência e micro CT. Esta técnica combina imagem funcional e anatômica para análise longitudinal da progressão da doença óssea.

Monitoramento metástases tumorais e lesões osteolíticas com bioluminescência e CT Micro Imagem

Explorar mais vídeos